package stack;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

/**
 * 中缀表达式转后缀表达式
 */
public class ZhuanHua {
    public static void main(String[] args) {

        //先将中缀表达式拆分放到List中
//        String expression = "1+((2+3)*4)-5*(6+12*(3+5))";
        String expression = "((((((15*24)+86))*12)*45)-1000)/34";
        List<String> strings = toInfixExpressionList(expression);
        //将中缀表达式转化为后缀表达式。
        List<String> strings1 = parseSuffixExpreesionList(strings);
        System.out.println("原来的表达式为："+expression);
        System.out.println("转化后的后缀表达式为："+strings1);
        System.out.println("计算结果为："+calculate(strings1));

    }
    // 中缀表达式转后缀表达式
    public static List<String> parseSuffixExpreesionList(List<String> ls){
        //初始化两个栈
        Stack<String> s1 = new Stack<String>();
        //因为s2这个栈在转化过程中没有pop操作，所以这个栈可以用List代替
        //Stack<String> s2 = new Stack<String>();
        ArrayList<String> s2 = new ArrayList<String>();

        //遍历ls
        for(String item : ls){
            //如果是一个数，就加入到s2
            if(item.matches("\\d+")){
                s2.add(item);
            }else if(item.equals("(")){
                s1.push(item);
            }else if(item.equals(")")){
                //依次弹出s1栈顶的运算符，并且压入s2,直到遇到左括号为止，
                //并且丢弃两个括号
                //peek()代表查看栈顶元素
                while (!s1.peek().equals("(")){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop();  //将 ( 这个小括号弹出！！！！
            }else{
                //当item的优先级小于等于栈顶的优先级
                //那么就将s1栈顶运算符弹出加到s2
                while(s1.size() !=0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item)){
                    s2.add(s1.pop());
                }
                //最后还需要将item压入栈
                s1.push(item);
            }

        }
        //将s1中剩余的运算符压入s2
        while (s1.size() !=0){
            s2.add(s1.pop());
        }
        return s2;

    }

    //方法：将中缀表达式转成对应的List
    public static List<String> toInfixExpressionList(String s){
        //定义一个List,用来存放中缀表达式
        ArrayList<String> ls = new ArrayList<String>();
        int i = 0 ;  //用于遍历字符串
        String str;  //对多位数的拼接操作
        char c; //每遍历到一个字符就放入到c
        do {
            //如果是一个非数字，就加入到list中
            if((c =s.charAt(i))<48 || (c=s.charAt(i))>57){
                ls.add(""+c);
                i++; //后移
            }else{ //如果是一个数，需要考虑多位数问题
                str = "";  //由于在循环体中，需要先将str初始化为空
                while(i<s.length() && (c=s.charAt(i))>=48 && (c=s.charAt(i))<=57){
                    str +=c; //拼接
                    i++; //向后移动一位看是否是数字。
                }
                ls.add(str);
            }
        }while (i < s.length());
        return ls;
    }

    //完成逆波兰表达式的步骤
    public static int calculate(List<String> ls){
        //创建一个栈
        Stack<String> stack = new Stack<String>();
        //遍历List
        for(String item:ls){
            //判断是不是数
            //使用正则表达式
            if(item.matches("\\d+")){  //匹配多位数
                //入栈
                stack.push(item);
            }else{
                //pop出两个数，进行运算
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0; //定义一个结果变量

                if(item.equals("+")){
                    res = num1 + num2;
                }else if(item.equals("-")){
                    res = num1 - num2;
                }else if(item.equals("*")){
                    res = num1 * num2;
                }else if(item.equals("/")){
                    res = num1 / num2;
                }
                //运算完以后，将res入栈
                stack.push(res+"");
            }
        }

        //最后留在栈中的数据就是结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }

}


//比较运算符对应优先级
class Operation{
    private static int ADD =1;  // +
    private static int SUB =1;  // -
    private static int MUL =2;  // *
    private static int DIV =2;  // /

    //返回对应的优先级
    public static int getValue(String operation){
        int result = 0;
        switch (operation.charAt(0)){
            case '+':
                result = ADD;
                break;
            case '-':
                result = SUB;
                break;
            case '*':
                result = MUL;
                break;
            case '/':
                result = DIV;
                break;
            default:
//                System.out.println("不存在该运算符");
                break;
        }
        return result;
    }

}